O documento descreve os processos de fabricação de roscas. Aborda definições de roscamento, princípios, tipos e variações de machos, cossinetes e outros processos como torneamento com pentes e cabeçotes automáticos. Fornece detalhes sobre geometria das ferramentas e recomendações para rosqueamento de diferentes materiais.

1. Universidade Federal de São João Del-Rei
Campus Avançado Alto Paraopeba
Processos de Fabricação
Professor Marcelo Elias
Engenharia Mecatrônica
Aloísio Henrique Kawakita de Souza – 104400034
Leandro Pereira Pires – 09440186
Roscamento
Ouro Branco, 14 de junho de 2011

2. 1 – Definição
É um processo de usinagem destinado à obtenção de filetes, por meio da
abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies
cilíndricas ou cônicas de revolução. A peça ou a ferramenta gira e uma delas se
desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao
eixo de rotação. Pode ser interno ou externo. O roscamento interno é realizado
com uma ferramenta chamada macho para roscar, geralmente confeccionada em
aço rápido. O roscamento externo pode ser executado com uma ferramenta
chamada cossinete, confeccionada em aço especial com um furo central filetado,
semelhante a uma porca.
Figura 1 - Cossinete
Figura 2 - Tipos de macho para roscar

3. 2 – Princípios
2.1 - Problemas da fabricação de roscas
 Existem diversas classes de ajuste e precisão
 Exige critérios na seleção dos processos e de ferramentas e dos métodos
de inspeção.
 Pelo menos cinco medidas que devem ajustar entre si:
• diâmetros maiores;
• menor e efetivo;
• passo ou ângulo de avanço;
• e ângulo de rosca.
2.2 - Tipos de roscas
• Rosca métrica – normal (DIN 13-1), fina (DIN 13-2.10)
• Rosca métrica cônica (DIN 158-1)
• Rosca Whitworth (não recomendada)
• Rosca GAS (DIN ISO 228-1)
• Rosca ISO trapezoidal (DIN 103-1)
• Rosca de dente de serra (DIN 513)
• Roscas UNF (EUA+Inglaterra)
• Roscas Edson
• Roscas especiais
2.3 - Formas de Fabricação
 Usinagem
• Torneamento com ferramenta simples ou múltipla
• Cabeçotes automáticos com pentes, tangenciais radiais ou circulares
• Turbilhonamento
• Com machos e cossinetes
• Fresagem com fresas simples e múltiplas
• Retificação com rebolos de perfil simples ou múltiplo
 Conformação
• Laminação entre rolos ou entre placas planas

4. 3 – Tipos e variações
3.1 - Machos para máquinas
Os machos são, geralmente, fabricados em aço rápido e recebem
tratamento superficial como a oxigenação e a nitretação. Eles possuem canais ou
ranhuras e uma sucessão de filetes, sendo que o corte ocorre pela ação desses
filetes. Os filetes e respectivas ranhuras localizam-se em uma das extremidades
de uma haste cilíndrica com ponta chanfrada, enquanto a outra extremidade
termina em uma cabeça quadrada.
Figura 3 - Partes de um Macho
Existem diferentes tipos de macho para propósitos distintos, sendo classificados
de acordo com comprimento e diâmetro das hastes, sentido e tipo de rosca, passo
e diâmetros da parte roscada e a forma das ranhuras (ou canais). Em relação à
forma dos canais (ou ranhuras) tem-se:
a)Machos de canais retos, que são de uso genérico, mas bastante recomendados
para furos cegos ou passantes em materiais que produzem cavacos curtos ou
quebradiços, pois os mesmos ficam retidos nos canais, necessitando de uma
atenção maior do usuário
Figura 4 - Macho
b) Macho de ponta helicoidal, que é utilizado para furo passante em material de
cavaco longo, pois o cavaco sai no sentido do avanço da ferramenta, isto é, fora
da região de corte e há uma maior resistência devido ao seu maior diâmetro de
núcleo, sendo que os canais principais servem apenas de condutores do fluído à
região de corte.
Figura 5 - Macho
c) Macho de canal helicoidal, que é indicado para furo cego, pelo fato do cavaco
sair no sentido contrário ao avanço da ferramenta, tirando-o da região de corte.
Figura 6 - Macho

5. d) Macho sem canais ou macho de conformação, os quais não possuem canais e
gumes, não removem cavacos e produzem rosca pela deformação plástica dos
materiais.
Figura 7 - Macho
3.2 - Machos manuais
Os machos manuais dividem-se em seriados, fabricados de acordo com as
normas alemãs da DIN(Deutsche Industrie Normen), e de perfil completo,
fabricados conforme as especificações das normas americanas da ANSI
(American National Standard Institute).
Os machos manuais seriados são usados, especialmente, para abertura
manual de roscas em furos profundos e em materiais tenazes. São fornecidos em
jogos de três peças para roscas normais e de duas para roscas finas, que são
usados sucessivamente. O primeiro possui a parte roscada cônica, no segundo o
chanfro possui forma cônica e o terceiro é cilíndrico em todo o seu comprimento.
Figura 8 - Macho Manuais Seriados
O macho n° 1 é utilizado para desbaste, ou seja, remove o grosso do
material, mas possui diâmetro menor. O macho n° 2 é o intermediário,
aprofundando a rosca e o macho n° 3 com 2 a 3 filetes faz o acabamento da
rosca.
A execução manual de roscas com os machos manuais seriados apresenta
as seguintes características:
a) O chanfro comprido de entrada alinha melhor o macho com o furo a ser
roscado;
b) O esforço de corte é menor, pois ele é distribuído entre os machos do jogo, que
são usados sucessivamente, pois apenas o macho de acabamento tem perfil
completo de rosca;

6. c) As roscas produzidas apresentam bom acabamento e uniformidade, em virtude
da distribuição do corte entre os filetes dos três machos.
Os machos manuais de perfil completo são os mais empregados na
produção, pela sua simplicidade e
disponibilidade no mercado, mas, apesar do nome, são usados, geralmente, na
abertura de roscas a máquina.
São fornecidos usualmente em jogos de três, de idênticas dimensões,
diferenciados apenas pelo comprimento do chanfro de entrada.
Figura 9 - Machos com Perfis Completos
O primeiro macho possui chanfro longo de 8 a 9 filetes e ângulo de
inclinação de 40 e é conhecido como taper. Ele pode ser utilizado para desbaste
ou para abrir furos passantes curtos de comprimento, como, por exemplo, em
porcas e chapas de aço. Como o corte é distribuído num grande número de filetes,
este macho é apropriado para rosqueamento de materiais de difícil usinagem.
O segundo macho, conhecido por plug, possui chanfro médio com 4 a 6
filetes e ângulo de inclinação de 9 a 100. Ele pode ser empregado após o macho
taper ou para abrir furos compridos em material de cavaco longo, aço de
resistência média, aço de corte fácil e diversos aços Ni-Cr. Note-se que é o tipo de
macho de maior emprego.
O terceiro macho é o bottoming com chanfro curto possuindo l a 2 filetes e
ângulo de inclinação de 22 a 320. Ele é usado, geralmente, para rosqueamento
em furos cegos, preferencialmente, após o uso do macho plug. No entanto, o seu
emprego é interessante, também, para executar furos passantes em material de
cavaco curto, como ferro fundido, latão, metais leves em geral. Neste caso, um
chanfro longo distribuiria o corte num número grande de filetes, o que faria com
que o macho não cortasse bem e produzisse rosca alargada por prensagem.

7. 3.3 - Desandadores
Para abrir a rosca manualmente utiliza-se um desandador ou vira-macho, o
qual funciona como uma chave para acionar o macho. Desta forma, naturalmente,
eles possuem um corpo central com braços e um alojamento fixo quadrado ou
circular. Existem três tipos básicos de desandadores para machos, ou seja, os do
tipo T fixos ou com castanhas ajustáveis e o plano ou reto (conhecido por
desandador para machos, propriamente dito).
Figura 10 - Abertura de rosca com macho e desandador plano.
Figura 11 - Abertura de rosca com macho e desandador tipo “T”.
3.4- Cossinetes
O cossinete é uma ferramenta de corte amplamente utilizada para abrir
roscas externas em
peças cilíndricas de um determinado diâmetro, tais como parafusos e tubos,
inclusive se forem de PVC. Os cossinetes, basicamente, possuem a forma de uma
porca, cuja rosca é ranhurada no sentido
longitudinal e determinando vários filetes cortantes com ranhuras entre elas para a
saída de rebarbas. A periferia externa pode ser redonda, quadrada ou sextavada.

8. Figura 12 - Cossinetes
O acionamento do cossinete pode ser realizado por meios mecânicos ou
manuais. O cossinete deve ser alojado em portacossinete, o qual é um tipo de
desandador na operação manual. O conjunto formado pelo cossinete e
portacossinete é conhecido por tarraxa.
Figura 13 - Porta Cossinete com Tarracha
Os cossinetes redondos podem ter uma fendacompleta, quando são
chamados de abertos ou forma A, ou a fenda é incompleta, denominados por
fechados ou forma B.
Figura 14 - Partes de um Cossinete

9. Nos cossinetes abertos é possível realizar pequenos ajustes no diâmetro da
rosca atuando-se em um parafuso na fenda radial ou nos parafusos de fixação do
porta-cossinete. O ajuste, entretanto, deve ser apenas para compensar o desgaste
e manter a precisão, pois, em caso de regulagem excessiva, há o perigo de
quebra e deformação do cossinete. Neste caso, ocorrerá a abertura de rosca com
passo errado, filetes defeituosos e com espessura inadequada. Os cossinetes
fechados, por outro lado, são mais rígidos e produzem uma abertura de rosca
mais precisa, limpa e uniforme.
3.5 - Outros tipos de roscamento
3.5.1 Torneamento com ferramenta simples ou múltipla de filetar
➔ O perfil da rosca e executado com apenas um gume em varias passadas;
➔ São utilizadas ferramentas de aço rápido e de metal duro;
➔ O uso de insertos indexáveis exige altas Vc’s;
➔ Altas Vc’s e altos avanços geram recuos rápidos;
➔ Processo critico na execução de roscas próximas a ressaltos e colares;
➔ Maquinas de comando manual - ferramentas de HSS e pecas com rebaixos
longos para a saída da ferramenta;
➔ Ferramentas de metal duro e cerâmicas exigem sistemas automáticos - tornos
CNC (altas Vc’s e retornos rápidos).
Figura 15 - Ferramentas de Roscar

10. ➔ Geometria
• ângulo de incidência (a) - 5 a 10°
• ângulo efetivo de incidência (aef) - 3 a 5°
• ângulo de saída (g) - 0° (para evitar a deformação do perfil)
➔ Recomendações para rosqueamento de aços e FoFo
• Velocidade de corte
• Em tornos paralelos com ferramentas de aço rápido - Vc < 1/2 Vc de
torneamento
• Ferramentas de materiais cerâmicos - vc ~ 1500 m/min
• Ferramentas de metal duro
3.5.2 Torneamento de rosca com pentes
Generalidades:
➔ Vários gumes em ação simultaneamente;
➔ Cada gume realiza um corte mais profundo que o anterior - a rosca e executada
em uma passada;
➔ Os pentes podem ser radiais, tangenciais ou circulares (fabricados em aço
rápido);
➔ Para rosca externa direita - pente de rosca esquerda e vice versa;
➔ Para roscas internas - pentes circulares;
Figura 16 - Pentes de Rosqueamento
3.5.3 Rosqueamento com cabeçotes automáticos
Generalidades:
➔ Tipos de cabeçotes
• Estacionários / Giratórios
➔ Tipos de pentes acoplados aos cabeçotes
• Radiais / Tangenciais / Circulares
➔ Atingindo-se o comprimento da rosca os pentes abrem e a ferramenta retorna
➔ Menor desgaste da ferramenta, menor tempo gasto e melhor acabamento

11. ➔ Os pentes são ajustáveis - tolerância dimensional das roscas- facilidade para a
reafiação.
Figura 17 - Exemplos de cabeçotes de rosqueamento
3.5.4 Cabeçotes automáticos de pentes radiais
Características:
• Os dentes cortantes em cada pente são defasados de acordo com o angulo de
hélice da
rosca
• Pentes largos podem ser usados, permitindo chanfros compridos;
• Podem ser adaptados para desbaste e acabamento;
• Servem para execução de roscas direitas, esquerdas, finas e grossas;
• Vida relativamente curta dos pentes;
• Difícil reafiação;
• A quebra ou o lascamento de um dente leva usualmente a perda total do jogo de
pentes.
Figura 18 - Processo de Roscamento Externo

12. 3.5.5 Cabeçotes automáticos de pentes tangenciais
Características:
➔ Os pentes tangenciais são placas planas com perfil de rosca de um lado
➔ São montados no cabeçote de modo que contactem a peca tangencialmente
➔ Filetes retos (círculos concêntricos) ou em hélice
➔ Roscas esquerdas - pentes esquerdos
3.5.6 Turbilhonamento de roscas (tornofresamento)
Características:
➔ Processo de torneamento com corte interrompido
➔ A profundidade total da rosca e obtida por um ou vários gumes - parte interna
de uma ferramenta
rotativa circular
➔Uma passada, elevada velocidade de corte
➔Ferramenta montada de forma excêntrica em relação a peca que apresenta um
movimento
rotativo lento no sentido contrario ao movimento rotativo da ferramenta
➔ Roscas externas - a ferramenta e configurada na forma de um cabeçote de
fresamento com
gumes para dentro
➔Processo executado em maquinas especiais
➔Alto potencial de corte e elevada qualidade superficial
➔Em geral são montadas no cabeçote 4 ferramentas de metal duro defasadas de
90°
➔Duas atuam no fundo da rosca, uma nos flancos e uma na remoção de rebarbas
➔Mínimo aquecimento da peca e da ferramenta
➔Operação realizada em geral a seco

13. Figura 19 - Turbilhonamento
3.5.7 Fresamento de roscas
Características:
➔E um processo usado na execução de roscas longas de movimento e de roscas
em geral de passo grande;
➔A peca gira lentamente produzindo a velocidade de avanço;
➔O cabeçote porta-fresa se desloca paralelamente ao eixo da peca de um passo
para cada volta da peca;
➔Roscas de passo grande ou de varias entradas - o cabeçote porta-fresa deve ter
um suporte externo - maior rigidez;
➔As fresas simples de forma podem ser convencionais ou, mais freqüentemente,
detalonadas;
Figura 20 - Exemplo de fresamento de roscas
3.5.8 Fresamento de roscas com fresas múltiplas e de forma
Características:
➔E o processo mais rápido e econômico de fresar roscas curtas;
➔ A fresa e formada por de uma serie de filetes anelares concêntricos com a
forma da rosca;
➔ A fresa tem os dentes de talonados e um comprimento igual ao da rosca a
executar mais dois passos;
➔Fresas com canais retos ou helicoidais;

14. ➔Canais helicoidais asseguram corte mais seguro - reduzem a possibilidade de
vibrações;
➔Fresas com canais retos são mais econômicas para roscas externas, finas e de
pequeno comprimento.
Figura 21 - Exemplo de fresamento de socas com fresas múltiplas
4. Cálculos que se fazem necessários
Nem sempre os parafusos usados nas máquinas são padronizados
(normalizados) e, muitas vezes, não se encontra o tipo de parafuso desejado no
comércio. Nesse caso, é necessário que a própria empresa faça os parafusos,
para isso é preciso saber identificar o tipo de rosca do parafuso e calcular suas
dimensões.
Para você resolver os cálculos, é necessário seguir todas as indicações
apresentadas nos formulários a seguir.
 Rosca métrica triangular (normal e fina)
P = passo da rosca
d = diâmetro maior do parafuso (normal)
d1 = diâmetro menor do parafuso (Ø do núcleo)
d2 = diâmetro efetivo do parafuso (Ø médio)
a = ângulo do perfil da rosca
f = folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso
D = diâmetro maior da porca
D1 = diâmetro menor da porca
D2 = diâmetro efetivo da porca
he = altura do filete do parafuso
rre = raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso
rri = raio de arredondamento da raiz do filete da porca

15. Figura 22 – Rosca Triangular
Ângulo do perfil da rosca: a = 60º .
Diâmetro menor do parafuso (Ø do núcleo): d1 = d - 1,2268P.
Diâmetro efetivo do parafuso (Ø médio): d2 = D2 = d - 0,6495P.
Folga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso: f = 0,045P.
Diâmetro maior da porca: D = d + 2f .
Diâmetro menor da porca (furo): D1= d - 1,0825P.
Diâmetro efetivo da porca (Ø médio): D2= d2.
Altura do filete do parafuso: he = 0,61343P .
Raio de arredondamento da raiz do filete do parafuso: rre = 0,14434P.
Raio de arredondamento da raiz do filete da porca: rri = 0,063P.
 Rosca whitworth (triangular normal e fina)
Figura 23 - Rosca Whitworth

16. O primeiro procedimento para calcular roscas consiste na medição do
passo da rosca. Para obter essa medida, podemos usar pente de rosca, escala ou
paquímetro. Esses instrumentos são chamados verificadores de roscas e
fornecem a medida do passo em milímetro ou em filetes por polegada e, também,
a medida do ângulo dos filetes.
Figura 24 - Pente de Roscas
As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas
normalizados: o sistema métrico ou internacional (ISO), o sistema inglês ou
whitworth e o sistema americano. No sistema métrico, as medidas das roscas são
determinadas em milímetros. Os filetes têm forma triangular, ângulo de 60º,
crista plana e raiz arredondada.
Figura 25 - Demonstração dos Filetes
No sistema whitworth, as medidas são dadas em polegadas. Nesse
sistema, o filete tem a forma triangular, ângulo de 55º, crista e raiz arredondadas.
O passo é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes
contidos em uma polegada.
No sistema americano, as medidas são expressas em polegadas. O filete
tem a forma triangular, ângulo de 60º, crista plana e raiz arredondada.
Nesse sistema, como no whitworth, o passo também é determinado
dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos em uma polegada.

17. Nos três sistemas, as roscas são fabricadas em dois padrões: normal e
fina. A rosca normal tem menor número de filetes por polegada que a rosca fina.
No sistema whitworth, a rosca normal é caracterizada pela sigla BSW (british
standard whitworth - padrão britânico para roscas normais). Nesse mesmo
sistema, a rosca fina é caracterizada pela sigla BSF (british standard fine – padrão
britânico para roscas finas).
No sistema americano, a rosca normal é caracterizada pela sigla NC (national
coarse) e a rosca fina pela sigla NF (national fine).
 Cálculos de roscas triangulares - métrica normal
Procedimentos para determinar o passo da rosca ou o número de fios por
polegada. Vamos usar o pente de rosca.
 Verificar qual das lâminas do pente da rosca se encaixa perfeitamente nos
filetes da rosca. A lâmina que se encaixar vai indicar-lhe o passo da rosca
ou o número de fios por polegada.
 Vimos que, no lugar do pente de rosca, você pode usar uma escala e
medir, por exemplo, 10 filetes da rosca. Você divide a medida encontrada
por 10 para encontrar o passo da rosca. Isto, se a rosca for do sistema
métrico. Se ela for do sistema inglês, você deve verificar quantos filetes
cabem em uma polegada da escala. O resultado, portanto, será o número
de fios por polegada.
 Medir o diâmetro externo da rosca com paquímetro. Tendo a medida do
diâmetro e a medida do passo, ou o número de fios por polegada, você vai
consultar a tabela para obter as demais medidas da rosca. Também, em
vez de consultar a tabela, você pode fazer os cálculos das dimensões da
rosca.
5. Aplicações
Os filetes das roscas apresentam vários perfis. Esses perfis, sempre uniformes,
dão nome as roscas e condicionam sua aplicação. Temos os seguintes perfis das
roscas:
 Triangular:Parafusos e porcas de fixação na união de peças. Ex.: Fixação
da roda do carro.
 Trapezoidal: Parafusos que transmitem movimento suave e uniforme. Ex.:
Fusos de máquinas.
 Redonda: Parafusos de grandes diâmetros sujeitos a grandes esforços. Ex.:
Equipamentos ferroviários.
 Quadrada: Parafusos que sofrem grandes esforços e choques. Ex.:
Prensas e morsas.

18.  Dente de Serra: Parafusos que exercem grande esforço num só sentido
Ex.: macacos de catraca.
6.Exemplos
Figura 26 - Exemplos de Roscas
7. Bibliografia
- Processos de Usinagem, Rodrigo Lima Stoeterau,UFSC
-Noções de usinagem,MRN
- Vicente Chiaverini - Tecnologia Mecânica Vol. II - Processos de Fabricação e
Tratamento
- Ferramentas OSG – “Machos – Manual Técnico”disponível na Internet no
seguinte endereço:http://www.brasfuso.com.br/osg.htm;
-Processos de usinagem de roscas: www.hlam.com.br